KR102162861B1 - 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치 - Google Patents

처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지면에서부터 수직방향으로 일정한 높이를 가지도록 지상에 세워진 두 개 이상의 기둥(10)들과; 각 기둥(10)과 기둥(10)들 사이의 소정위치에서 수평 또는 수평과 가까운 방향으로 소정의 길이를 가지면서 각각의 기둥(10)들과 교차를 하게 되는 각 부분들이 기둥(10)에 고정되도록 구비가 되는 수평보(20)와; 수평보(20)에 지지가 되도록 구비가 되는 태양광발전 모듈(module) 또는 어레이(array)(40)로 이루어지는 공중권태양광발전장치에 있어서, 수평보(20)의 외측경계 안쪽의 하부 또는 수평보(20)의 외측경계 바깥의 아래쪽에다가 수평보(20)의 길이방향이 되는 종 방향으로 소정의 길이를 가지도록 배치를 하여 인장을 하게 되는 PC강봉 또는 PC강연선(80)이 수평보(20)와 함께 구비되어, 지상에 기둥과 수평보로 구조물을 형성하고 수평보에 태양광발전을 위한 태양광발전 모듈(module)이나 어레이(array)을 설치하도록 함으로써 지표면에서의 산림훼손 등과 자연환경의 파괴가 거의 없거나 최소화를 하면서도 지표면의 형상이 굴곡져서 불규칙한 경사지나 구릉지나 산지 등 어떠한 조건의 자연환경에서도 용이하게 태양광발전을 할 수가 있도록 하고, 수평보의 내부 또는 외부에 PC강연선을 구성하여 긴장하여 정착함으로써 수평보의 처짐을 방지하도록 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치에 관한 것이다.

Description

처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치{Air Catchment Area Solar Cell Ggenerating Structure With Deflection Prevention Structure}
본 발명은 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 지상에 기둥과 수평보로 구조물을 형성하고 수평보에 태양광발전을 위한 태양광발전 모듈(module)이나 어레이(array)을 설치하도록 함으로써 지표면에서의 산림훼손 등과 자연환경의 파괴가 거의 없거나 최소화를 하면서도 지표면의 형상이 굴곡져서 불규칙한 경사지나 구릉지나 산지 등 어떠한 조건의 자연환경에서도 용이하게 태양광발전을 할 수가 있도록 하고, 수평보의 내부 또는 외부에 PC강연선을 구성하여 긴장하여 정착함으로써 수평보의 처짐을 방지하도록 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치에 관한 것이다.
태양광발전은 공해가 없는 무한한 태양빛을 전기에너지로 전환하는 것으로서 화석연료의 고갈과 환경오염 등에 대한 유용한 대체에너지원으로서 그 효용성이 날로 커지고 있는 반면에 일정규모로 갖추어진 장치에서의 전력생산량은 전적으로 일조량에만 의존을 할 수밖에 없기에 유용한 만큼의 전력을 얻어내기 위해서는 태양빛이 입사되는 면적을 넓게 하여야만 하는 것이 필수적이기에 결국에는 상당히 넓은 면적의 지표면을 필요로 하게 되는바 토지이용의 효율성과 경제성의 측면에서 보면 도시지역 등, 사람들의 경제적 활동이 빈번한 영역이 아닌 지역인 비교적 넓은 면적의 산지나 유휴지 또는 경제성이 떨어지는 농경지 등의 장소가 합리적이긴 하지만 그로 인하여 산림훼손 등과 같은 지표면 자연생태계의 환경파괴와 아울러 유용한 농경지와 산림면적의 감소 등과 같은 심각한 사회적 문제점들을 수반하게 됨은 필연적인 현상이다.
특히 기둥과 보로 이루어지는 구조물에 태양광발전 모듈을 설치하는 경우에는 구조의 특성상 보의 상부에 태양광발전모듈이 장착되기 때문에 보에 하중이 작용하게 되어 보의 처짐 현상등이 발생하여 전체 구조물의 붕괴를 가져오는 결과를 가져오는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 실용신안등록 제0475580호 "태양 추적기능을 구비한 지주 장착형 태양광 발전장치"(특허문헌 1)가 있다. 상기 배경기술에서는 '링 형상으로 이루어지고, 기둥 형상 지주의 외주면에 고정되는 내부 링; 링 형상으로 이루어지고, 상기 내부 링의 외주면에 고정되되, 상기 지주의 중심축과 직교하는 제1축을 중심으로 상기 내부 링에 대하여 회동가능하게 고정되는 외부 링; 적어도 중앙부가 뚫린 평판 형상으로 이루어지고, 상기 외부 링의 외주면에 고정되는 태양전지 패널로서, 상기 태양전지 패널이 이루는 평면에서 상기 제1축과 직교하는 제2축을 중심으로 상기 외부 링에 대하여 회동가능하게 고정되는 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널의 일 표면 또는 외주 모서리에 각각의 일단이 고정되고, 타단이 상기 지주에 고정되는 적어도 3줄의 와이어; 상기 적어도 3줄의 와이어 각각의 일단부, 타단부 또는 양단부 사이에 설치되고, 상기 적어도 3줄의 와이어를 감거나 풀도록 회전 가능한 보빈과, 상기 보빈을 회전시키는 모터를 포함하는 구동부; 및 상기 태양전지 패널이 태양을 향하도록 상기 적어도 3줄의 와이어의 길이를 조절하는 신호를 상기 구동부에 전달하여 상기 보빈을 회전시키도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치'를 제안한다.
그러나 상기 배경기술은 지주에 면적이 큰 태양광 패널을 설치하기가 불가능할 뿐만 아니라, 태양광 패널이 풍압 등에 저항하기 어려운 문제점이 있었다.
실용신안등록 제0475580호 "태양 추적기능을 구비한 지주 장착형 태양광 발전장치"
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 지상에 기둥과 수평보로 구조물을 형성하고 수평보에 태양광발전을 위한 태양광발전 모듈(module)이나 어레이(array)을 설치하도록 함으로써 지표면에서의 산림훼손 등과 자연환경의 파괴가 거의 없거나 최소화를 하면서도 지표면의 형상이 굴곡져서 불규칙한 경사지나 구릉지나 산지 등 어떠한 조건의 자연환경에서도 용이하게 태양광발전을 할 수가 있도록 하고, 수평보의 내부 또는 외부에 PC강연선을 구성하여 긴장하여 정착함으로써 수평보를 안정적으로 지지하면서도 하중 등에 의하여 수평보가 처지는 것을 방지하도록 하여 수평보의 단면의 크기를 키우지 않으면서도 수평보의 길이를 길게 구성할 수 있는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 지면에서부터 수직방향으로 일정한 높이를 가지도록 지상에 세워진 두 개 이상의 기둥(10)들과; 각 기둥(10)과 기둥(10)들 사이의 소정위치에서 수평 또는 수평과 가까운 방향으로 소정의 길이를 가지면서 각각의 기둥(10)들과 교차를 하게 되는 각 부분들이 기둥(10)에 고정되도록 구비가 되는 수평보(20)와; 수평보(20)에 지지가 되도록 구비가 되는 태양광발전 모듈(module) 또는 어레이(array)(40)로 이루어지는 공중권태양광발전장치에 있어서, 수평보(20)의 외측경계 안쪽의 하부 또는 수평보(20)의 외측경계 바깥의 아래쪽에다가 수평보(20)의 길이방향이 되는 종 방향으로 소정의 길이를 가지도록 배치를 하여 인장을 하게 되는 PC강봉 또는 PC강연선(80)이 수평보(20)와 함께 구비가 되는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보로 이루어지는 공중권태양광발전장치를 제공하고자 한다.
또한, 수평보(20)의 양측 끝단부에는 소정의 형상과 크기로 되어서 PC강봉 또는 PC강연선(80)의 인장력을 지지하도록 하는 정착 판(70)이 구비가 되고, PC강봉 또는 PC강연선(80)은 수평보(20)의 외측경계 안쪽의 하부에서 수평보(20)의 길이방향과 평행한 방향으로 소정 길이를 가지면서, 그 양측단부는 각각의 정착 판(70)에 고정이 되는 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치를 제공하고자 한다.
또한, 수평보(20) 양측의 소정위치에는 수평보(20)의 외측경계 바깥의 아래쪽으로 소정의 길이만큼이 돌출됨과 동시에 수평보(20)의 길이방향과 직각이 되는 방향으로도 소정의 길이를 가지는 형상으로 되어서 PC강봉 또는 PC강연선(80)의 인장력을 지지하도록 하는 정착 판(70)이 구비가 되고, PC강봉 또는 PC강연선(80)은 수평보(20)의 외측경계 바깥의 아래쪽에서 수평보(20)의 길이방향과 나란한 방향으로 소정의 길이를 가지면서 그 양측단부근처의 소정부분은 각각의 정착 판(70)에 고정이 되는 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치를 제공하고자 한다.
또한, 정착 판(70)이 구비되는 소정의 부분에 있어서 PC강봉 또는 PC강연선(80)이 있게 되는 쪽의 정착 판(70)의 일면 및 이와 직교하면서 인접하는 수평보(20) 바깥쪽의 면인 두 부분의 면들을 서로 연결하는 한 개 이상의 보강 스티프너(71)가 부착되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치를 제공하고자 한다.
또한, 수평보(10)의 외측경계 아래쪽으로 일정거리만큼 이격이 되는 소정의 위치에서 수평보(20)의 길이방향이 되는 종 방향으로 소정의 길이를 가지면서 원형의 관으로 되는 트러스하현재(91)가 수평보(20)와 나란하게 구비가 되고, 트러스하현재((91)의 상면과 수평보(20)의 하면을 서로 연결하는 두 개 이상의 트러스중간부재(92)가 연직방향 또는 경사지는 방향으로 구비가 되고, PC강봉 또는 PC강연선(80)이 소정의 길이로 되어서 트러스하현재(91)의 원형으로 된 관속을 관통하도록 배치가 되는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치를 제공하고자 한다.
또한, 트러스하현재(91)의 양측 끝단부에는 소정의 형상과 크기로 되어서 PC강연선 또는 PC강봉의 인장력을 지지하도록 하는 정착 판(70)이 구비가 되고, PC강봉 또는 PC강연선(80)의 양측단부 근처의 소정부분은 각각의 정착 판(70)에 고정이 되는 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치를 제공하고자 한다.
또한, 트러스하현재(91)는 PC강봉 또는 PC강연선(80)과 함께 중간의 소정길이 부분이 아래쪽으로 볼록해지도록 만곡이 되는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치를 제공하고자 한다.
또한, PC강봉 또는 PC강연선(80)은 원형으로 된 트러스하현재(91)의 관속을 관통하면서 수평보(20)의 상면까지 연장이 되어서 그 양측단부 근처의 소정부분이 수평보(20)의 상면에서 고정이 되는 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치은 지상에 기둥과 수평보로 구조물을 형성하고 수평보에 태양광발전을 위한 태양광발전 모듈(module)이나 어레이(array)을 설치하도록 함으로써 지표면에서의 산림훼손 등과 자연환경의 파괴가 거의 없거나 최소화를 하면서도 지표면의 형상이 굴곡져서 불규칙한 경사지나 구릉지나 산지 등 어떠한 조건의 자연환경에서도 용이하게 태양광발전을 할 수가 있도록 하고, 수평보의 내부 또는 외부에 PC강연선을 구성하여 긴장하여 정착함으로써 수평보를 안정적으로 지지하면서도 하중 등에 의하여 수평보가 처지는 것을 방지하도록 하여 수평보의 단면의 크기를 키우지 않으면서도 수평보의 길이를 길게 구성할 수 있는 매우 유용한 효과가 있게 된다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 수평보의 일 실시예 도시한 사시도이다.
도 3은 상기 도 2의 측단면도이다.
도 4는 상기 도 3의 A-A, B-B선을 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 수평보의 다른 실시예 도시한 사시도이다.
도 6은 상기 도 5의 측단면도이다.
도 7은 상기 도 5의 C-C, D-D선을 따른 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치의 다양한 실시예를 도시한 정면도이다.
도 10a는 ㄷ자의 형상으로 된 두개의 브래킷부재가 한 쌍으로 되어 두개 이상의 볼트와 너트에 의하여 기둥에 결합이 되어 하나의 브래킷(bracket)으로 구비가 되는 평면방향의 단면도이다.
도 10b는 상기 도 10a의 E-E선 방향 단면도이다.
도 10c는 상기의 도10a에 있어서 브래킷부재가 H자의 형상으로 된 것을 도시한 평면방향의 단면도이다.
도 10d는 상기 도 10c의 F-F선 방향의 단면도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시 예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 지상에 기둥과 수평보로 구조물을 형성하고 수평보에 태양광발전을 위한 태양광발전 모듈(module)이나 어레이(array)을 설치하도록 함으로써 지표면에서의 산림훼손 등과 자연환경의 파괴가 거의 없거나 최소화를 하면서도 지표면의 형상이 굴곡져서 불규칙한 경사지나 구릉지나 산지 등 어떠한 조건의 자연환경에서도 용이하게 태양광발전을 할 수가 있도록 하고, 수평보의 내부 또는 외부에 PC강연선을 구성하여 긴장하여 정착함으로써 수평보의 처짐을 방지하도록 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치의 일 실시예의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 수평보의 일 실시예 도시한 사시도이며, 도 3은 상기 도 2의 측단면도이고, 도 4는 상기 도 3의 A-A, B-B선을 따른 단면도이다.
본 발명의 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치는 지면에서부터 수직방향으로 일정한 높이를 가지도록 지상에 세워진 두 개 이상의 기둥(10)들과; 각 기둥(10)과 기둥(10)들 사이의 소정위치에서 수평 또는 수평과 가까운 방향으로 소정의 길이를 가지면서 각각의 기둥(10)들과 교차를 하게 되는 각 부분들이 기둥(10)에 고정되도록 구비가 되는 수평보(20)와; 수평보(20)에 지지가 되도록 구비가 되는 태양광발전 모듈(module) 또는 어레이(array)(40)로 이루어지는 공중권태양광발전장치에 있어서, 수평보(20)의 외측경계 안쪽의 하부 또는 수평보(20)의 외측경계 바깥의 아래쪽에다가 수평보(20)의 길이방향이 되는 종 방향으로 소정의 길이를 가지도록 배치를 하여 인장을 하게 되는 PC강봉 또는 PC강연선(80)이 수평보(20)와 함께 구비가 되도록 한다.
기둥(10)은 콘크리트나 철재(鐵材)나 또는 FRP 등의 수지(樹脂, resin)제품들과 같은 공지의 다양한 재질로 되고, 그 단면은 원형, 속이 빈 중공의 원형, 사각형, 속이 빈 중공의 사각형, H자 형 등의 다양한 모양들로 구비를 할 수가 있으며 기둥단면의 굵기가 또한 위로 갈수록 가늘어지거나 또는 균일하게 되는 등의 각종형상들로 구비를 할 수가 있게 되는 것으로서, 바람직하게는 콘크리트에다가 철근과 PC강연선으로 보강을 한 PHC(Prestressed High-strength Concrete)기둥이나 또는 전주(電柱)와 같은 PC기둥(prestressed concrete pole)으로 되고, 위로 갈수록 가늘어지는 속이 빈 중공의 원형단면으로 되는 것이 경제적인 측면과 구조적인 측면을 모두 만족시킬 수가 있어서 가장 바람직하다.
본 발명에서는 수평보(20)의 내부에서 단면의 하부 또는 외부의 일정거리 하부에는 긴장하여 각각 양단부가 정착되도록 긴장력이 도입되는 한 개 이상의 PC강봉 또는 한가닥 이상의 PC강연선(80)이 구성되어, 수평보(20)의 처짐을 방지하도록 이루어진다.
특히, 도 2 내지 도 4에서와 같이, 수평보(20)는 양측 단부에서 내측으로 일정거리 이격된 위치에서 수평보(20)의 외측면에 하부로 돌출하도록 수평보(20)의 길이방향에 직각으로 정착판(70)이 구성되도록 구성하고, 수평보(20)의 외부의 하부에서 PC강봉 또는 PC강연선(80)의 양단부가 각각 정착판(70)에 정착부재(81)에 의하여 정착되도록 하여 수평보(20)에 긴장력이 도입되도록 할 수 있다.
정착부재(81)는 공지의 다양한 정착부재를 이용할 수 있으며, 정착판(70)에는 정착판(70)과 수평보(20)의 외주면을 연결하도록 복수의 보강 스티프너(71)가 구성되도록 하여 보강하도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 수평보의 다른 실시예 도시한 사시도이고, 도 6은 상기 도 5의 측단면도이며, 도 7은 상기 도 5의 C-C, D-D선을 따른 단면도이다.
상기의 실시예에서는 수평보(20)의 외측에 PC강봉 또는 PC강연선(80)을 구성하여 수평보(20)에 긴장력을 도입하도록 하였으나, 본 실시예에서는 수평보(20)의 내부로 PC강봉 또는 PC강연선(80)을 관통하여 긴장력을 도입하도록 한다.
즉, 도 5 내지 도 7에서와 같이, 수평보(20)는 양측 단부에 각각 정착판(70)이 구성되도록 하고, PC강봉 또는 PC강연선(80)은 수평보(20) 단면의 하부에 위치하도록 수평보(20) 내부를 관통하여 각각 양단부가 정착판(70)에 정착부재(81)에 의하여 정착되도록 할 수 있다. 이때에도 역시 정착판(70)에는 정착판(70)과 수평보(20)의 외주면을 연결하도록 복수의 보강 스티프너(71)가 구성되도록 하여 보강하도록 할 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치의 다양한 실시예를 도시한 정면도이다.
도 8에서와 같이, 수평보(20)의 하부로 일정거리 이격되어 트러스하현재(91)가 구성되고, 트러스하현재(91)와 수평보(20)를 트러스 구조로 연결하는 트러스중간부재(92)로 이루어지는 보강트러스(90)가 구성하도록 하여, 트러스하현재(91)의 양단부에 정착판(70)이 구성되고, 트러스하현재(91)의 내부에 PC강봉 또는 PC강연선(80)이 매입되어 정착되도록 할 수 있다.
이는 트러스하현재(91)의 내부에 PC강봉 또는 PC강연선(80)이 매입되어 긴장력 도입시 트러스중간부재(92)에 의하여 수평보(20)로 전달되도록 하는데, 수평보(20)와 트러스하현재(91)의 사이에 트러스중간부재(92)가 구성되도록 함으로써 트러스작용에 의하여 하중을 분산하도록 하여 구조적인 안정성과 처짐을 방지하도록 할 수 있다.
트러스하현재(91) 및 트러스중간부재(92)는 앵글, 채널, 플레이트, 강관 등 공지의 다양한 단면형상으로 이루어질 수 있으며, 도시된 실시예에서는 강관으로 구성되었다.
상기 도 8에서와 같이, 트러스하현재(91)이 수평으로 이루어져, PC강봉 또는 PC강연선(80)이 수평방향으로 위치하도록 하여 긴장력을 도입하도록 할 수도 있으며, 도 9에서와 같이, 트러스하현재(91)은 양단부가 수평보(20)의 하단부에 접하도록 아치형으로 이루어지도록 하고, PC강봉 또는 PC강연선(80)은 트러스하현재(91)에 매입되어 양단부가 각각 수평보(20)를 관통하여 수평보(20)의 상부에서 정착되도록 하여 긴장력 도입시에 수평보(20)의 중앙부의 처짐을 효과적으로 방지하도록 할 수도 있다.
도 10a는 ㄷ자의 형상으로 된 두개의 브래킷부재가 한 쌍으로 되어 두개 이상의 볼트와 너트에 의하여 기둥에 결합이 되어 하나의 브래킷(bracket)으로 구비가 되는 평면방향의 단면도이고, 도 10b는 상기 도 10a의 E-E선 방향 단면도이며, 도 10c는 상기의 도10a에 있어서 브래킷부재가 H자의 형상으로 된 것을 도시한 평면방향의 단면도이다.
상기와 같이 구비가 된 기둥(10)이 지상에서 충분히 견고하게 서있을 수가 있도록 기둥(10) 하측의 일정길이 만큼을 공지의 다양한 방법들로서 지표면의 땅속에 매입을 하고서는 그 상측에다가 먼저 브래킷(bracket)(30)을 설치하게 되는 것으로서 브래킷(bracket)(30)은 특정한 기둥이나 벽, 등의 중간부분에 소정의 다른 물건들이나 부재(部材)들을 걸치거나 또는 매달거나 또는 결합하여 고정을 시키거나 또는 얹혀놓을 수가 있도록 하는 공지의 다양한 여러 가지 방법들이나 구조나 형상들로서 구비를 할 수도 있으나 본 발명에서 바람직하게는 기둥(10)에다가 쉽고도 간단하게 조립과 해체를 할 수가 있도록 별도의 브래킷을 구성하도록 할 수 있다.
브래킷(30)은 도 10a와 도 10b에서와 같이 기둥(10)의 직경, 또는 일변(一邊)의 길이 보다가 더 긴 길이를 가지면서 ㄷ자 형상이나 또는 H자형상 등 공지의 각종 다양한 형상들로 된 두 개가 한 쌍을 이루는 브래킷부재(31)를 기둥(10)과 교차하는 수평의 방향으로 기둥(10)의 양쪽에다가 서로 마주하도록 각각 하나씩 배치를 하여 조립을 한 상태에서 브래킷부재(31)가 길이방향으로 기둥(10)의 양쪽 외측으로 돌출되는 소정의 위치에다가 두 개 이상의 볼트와 너트로(32)서 마주하는 두 개의 브래킷부재(31)를 서로 조임으로서 두 개의 브래킷부재(31)가 기둥(10)의 외측으로 일정길이부분이 돌출되면서 기둥(10)과 결합이 되어 하나의 브래킷(bracket)(30)이 되도록 하는 것이 가장 바람직한 구조이다.
또한 수평보(20)는 도 1에서와 같이 수평이나 또는 수평과 가까운 방향으로 한 곳 이상의 소정부분이 연직방향의 기둥(10)과 교차를 하면서 브래킷(bracket)(30)의 돌출된 부분위에 얹히는 상태로 구비가 되어 브래킷(bracket)(30)과 함께 기둥(10)에다가 결합을 하여 고정을 하게 되는 것으로서 이때 브래킷(bracket)(30)의 돌출부분의 위에 얹히게 되는 수평보(20)는 용접에 의하거나 또는 밴드(band)장치나 고정쇠 등, 다양한 여러 가지 공지의 결박 및 고정방법들에 의하여 브래킷(bracket)(30)과 함께 기둥(10)에다가 완전하게 결박하여 고정을 시킬 수가 있게 되는 것으로서 그 재질은 철재(鐵材)나 또는 FRP 등의 수지(樹脂, resin)제품들과 같은 공지의 여러 가지 다양한 재질들로 구비를 할 수가 있게 되고, 그 단면의 형상은 속이 빈 중공의 원형 관, 또는 속이 빈 중공의 사각형 관, 또는 H자 및 다른 여러 가지의 형상들로 된 각종의 형강(形鋼)들과 같은 다양한 여러 가지의 모양들로 구비를 할 수가 있는 것으로서 바람직하게는 자중을 줄일 수가 있는 비교적 작은 크기의 단면으로서도 기둥(10)에 의하여 지지가 되는 수평 또는 수평과 가까운 방향의 길이를 보다 더 길게 할 수가 있는 상당한 내구력을 가진 구조용 강재나 또는 탄소섬유 등과 같은 인장강도가 아주 뛰어난 강화재료를 복합하여 구조적 내구성은 상당히 크면서도 자중이 아주 가벼운 탄소섬유가 보강된 FRP 등의 재질들로 구비를 하는 것이 바람직하다.
상기에서와 같이 구비가 된 수평보(20)의 위에다가는 태양광발전 모듈(module) 또는 어레이(array)(40)의 중간부분이 수평보(20)의 위에 얹혀서 걸쳐지는 형태로 한 개 이상의 태양광발전 모듈(module) 또는 어레이(array)(40)들을 수평보(20)와 평행한 방향으로 나열하여 구비를 하게 되는 바 태양광발전 모듈(module) 또는 어레이(array)(40)의 기본적인 구조는 태양빛이 입사되는 전면부와 반대쪽의 후면부로 구분을 한다면 전면부 쪽에는 여러 개로 이루어진 태양전지 셀(solar cells)들의 전면을 보호하는 밀봉재(encapsulant)와 유리(glass)로 구성이 되고, 후면부 쪽에는 태양전지 셀(solar cells)들의 뒷면을 보호하는 밀봉재(encapsulant)와 후면시트(backsheet)로 구성이 되어서는 전체적인 외곽의 틀을 형성하는 외곽 프레임(frame)의 안쪽에 각 요소들의 외곽 가장자리부분들이 끼워져서 삽입된 상태로 하나의 태양광발전 모듈(module)(40)이 이루어지게 되거나 또는 이와 같은 여러 개의 태양광발전 모듈(module)(40)들을 모두 모아서 하나의 집합체(集合體)가 되도록 조립을 한 어레이(array)(40)로 이루어지게 된다.
상기에서 태양광발전 모듈(module) 또는 어레이(array)(40)는 설치위치에 따른 태양의 위도 및 계절별 위도의 변화를 감안하여 태양광발전 모듈(module) 또는 어레이(array)(40)의 전면이 입사되는 태양빛의 방향과 수직에 가장 가깝도록 하기 위하여서는 수평방향과 소정의 각도를 가지면서 전면이 태양을 향하도록 구비를 하게 된다.
상기에서 수평보(20)의 위에 얹혀서 걸쳐지는 태양광발전 모듈(module) 또는 어레이(array)(40)의 중간부분이 수평보(20)와 평행하게 연접을 하게 되는 소정의 길이부분에 있어서는 한 부분 이상의 태양광발전 모듈(module) 또는 어레이(array)(40) 뒷면의 소정위치가 수평보(20)에 고정이 되도록 결박을 하여 구비를 하게 되는 것으로서 고정되도록 결박을 하는 것에 있어서는 공지의 여러 가지 다양한 구조와 방법들에 의할 수가 있게 된다.
상기와 같은 본 발명의 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치은 지상에 기둥과 수평보로 구조물을 형성하고 수평보에 태양광발전을 위한 태양광발전 모듈(module)이나 어레이(array)을 설치하도록 함으로써 지표면에서의 산림훼손 등과 자연환경의 파괴가 거의 없거나 최소화를 하면서도 지표면의 형상이 굴곡져서 불규칙한 경사지나 구릉지나 산지 등 어떠한 조건의 자연환경에서도 용이하게 태양광발전을 할 수가 있도록 하고, 수평보의 내부 또는 외부에 PC강연선을 구성하여 긴장하여 정착함으로써 수평보를 안정적으로 지지하면서도 하중 등에 의하여 수평보가 처지는 것을 방지하도록 하여 수평보의 단면의 크기를 키우지 않으면서도 수평보의 길이를 길게 구성할 수 있는 매우 유용한 효과가 있게 된다.
10 : 기둥
20 : 수평보
30 : 브래킷(bracket)
31 : 브래킷부재
32 : 볼트와 너트
40 : 태양광발전 모듈(module) 또는 어레이(array)
70 : 정착판
71 : 보강 스티프너
80 : PC강연선
81 : 정착부재
90 : 보강트러스
91 : 트러스하현재
92 : 트러스중간부재

Claims (8)

  1. 지면에서부터 수직방향으로 일정한 높이를 가지도록 지상에 세워진 두 개 이상의 기둥(10)들과; 각 기둥(10)과 기둥(10)들 사이의 소정위치에서 수평 또는 수평과 가까운 방향으로 소정의 길이를 가지면서 각각의 기둥(10)들과 교차를 하게 되는 각 부분들이 기둥(10)에 고정되도록 구비가 되는 수평보(20)와; 수평보(20)에 지지가 되도록 구비가 되는 태양광발전 모듈(module) 또는 어레이(array)(40)로 이루어지는 공중권태양광발전장치에 있어서,
    ㄷ자 형상이나 또는 H자형상으로 된 두 개가 한 쌍을 이루는 브래킷부재(31)를 기둥(10)과 교차하는 수평의 방향으로 기둥(10)의 양쪽에다가 서로 마주하도록 각각 하나씩 배치를 하여 조립을 한 상태에서 브래킷부재(31)가 길이방향으로 기둥(10)의 양쪽 외측으로 돌출되는 소정의 위치에 두 개 이상의 볼트와 너트로(32)서 마주하는 두 개의 브래킷부재(31)를 서로 조임으로서 두 개의 브래킷부재(31)가 기둥(10)의 외측으로 일정길이부분이 돌출되면서 기둥(10)과 결합이 되도록 브래킷(bracket)(30)이 설치되고,
    수평보(20)는 브래킷(bracket)(30)의 상부에 설치되며,
    수평보(20)의 외측경계 안쪽의 하부 또는 수평보(20)의 외측경계 바깥의 아래쪽에다가 수평보(20)의 길이방향이 되는 종 방향으로 소정의 길이를 가지도록 배치를 하여 인장을 하게 되는 PC강봉 또는 PC강연선(80)이 수평보(20)와 함께 구비가 되는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보로 이루어지는 공중권태양광발전장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    수평보(20)의 양측 끝단부에는 소정의 형상과 크기로 되어서 PC강봉 또는 PC강연선(80)의 인장력을 지지하도록 하는 정착 판(70)이 구비가 되고,
    PC강봉 또는 PC강연선(80)은 수평보(20)의 외측경계 안쪽의 하부에서 수평보(20)의 길이방향과 평행한 방향으로 소정 길이를 가지면서, 그 양측단부는 각각의 정착 판(70)에 고정이 되는 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    수평보(20) 양측의 소정위치에는 수평보(20)의 외측경계 바깥의 아래쪽으로 소정의 길이만큼이 돌출됨과 동시에 수평보(20)의 길이방향과 직각이 되는 방향으로도 소정의 길이를 가지는 형상으로 되어서 PC강봉 또는 PC강연선(80)의 인장력을 지지하도록 하는 정착 판(70)이 구비가 되고,
    PC강봉 또는 PC강연선(80)은 수평보(20)의 외측경계 바깥의 아래쪽에서 수평보(20)의 길이방향과 나란한 방향으로 소정의 길이를 가지면서 그 양측단부근처의 소정부분은 각각의 정착 판(70)에 고정이 되는 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    정착 판(70)이 구비되는 소정의 부분에 있어서 PC강봉 또는 PC강연선(80)이 있게 되는 쪽의 정착 판(70)의 일면 및 이와 직교하면서 인접하는 수평보(20) 바깥쪽의 면인 두 부분의 면들을 서로 연결하는 한 개 이상의 보강 스티프너(71)가 부착되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    수평보(10)의 외측경계 아래쪽으로 일정거리만큼 이격이 되는 소정의 위치에서 수평보(20)의 길이방향이 되는 종 방향으로 소정의 길이를 가지면서 원형의 관으로 되는 트러스하현재(91)가 수평보(20)와 나란하게 구비가 되고, 트러스하현재((91)의 상면과 수평보(20)의 하면을 서로 연결하는 두 개 이상의 트러스중간부재(92)가 연직방향 또는 경사지는 방향으로 구비가 되고, PC강봉 또는 PC강연선(80)이 소정의 길이로 되어서 트러스하현재(91)의 원형으로 된 관속을 관통하도록 배치가 되는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    트러스하현재(91)의 양측 끝단부에는 소정의 형상과 크기로 되어서 PC강연선 또는 PC강봉의 인장력을 지지하도록 하는 정착 판(70)이 구비가 되고, PC강봉 또는 PC강연선(80)의 양측단부 근처의 소정부분은 각각의 정착 판(70)에 고정이 되는 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    트러스하현재(91)는 PC강봉 또는 PC강연선(80)과 함께 중간의 소정길이 부분이 아래쪽으로 볼록해지도록 만곡이 되는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    PC강봉 또는 PC강연선(80)은 원형으로 된 트러스하현재(91)의 관속을 관통하면서 수평보(20)의 상면까지 연장이 되어서 그 양측단부 근처의 소정부분이 수평보(20)의 상면에서 고정이 되는 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐 방지장치가 부착된 장경간의 들보에 의한 공중권태양광발전장치.
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